VxWorks

редактировать

VxWorks
VxWorks icon.svg
Экран загрузки VxWorks 7.png Экран загрузки VxWorks 7
Разработчик Wind River (100% дочерняя компания TPG Capital )
Семейство ОС Операционные системы реального времени
Рабочее состояние Текущий
Первый выпуск 1987 ; 34 года назад ( 1987)
Последний релиз VxWorks 7 SR0660 / 2 декабря 2020 г. ; 8 месяцев назад ( 2020-12-02)
Маркетинговая цель Встроенные системы
Платформы x86, x86-64, MIPS, PowerPC, SH-4, ARM, RISC-V
Тип ядра Монолитный
Лицензия Проприетарный
Официальный веб-сайт Windriver.com/products/vxworks

VxWorks является операционная система реального времени (RTOS) разработан как проприетарное программное обеспечение с помощью Wind River Systems, дочерняя компания из TPG Capital, США. Впервые выпущенный в 1987 году, VxWorks предназначен для использования во встроенных системах, требующих детерминированной производительности в реальном времени и, во многих случаях, сертификации безопасности и защиты, для таких отраслей, как аэрокосмическая и оборонная промышленность, медицинские устройства, промышленное оборудование, робототехника, энергетика, транспорт, сетевая инфраструктура, автомобилестроение и бытовая электроника.

VxWorks поддерживает архитектуру AMD / Intel, архитектуру POWER, архитектуры ARM и RISC-V. ОСРВ может использоваться в многоядерной асимметричной многопроцессорной обработке (AMP), симметричной многопроцессорной обработке (SMP), а также в смешанных режимах и проектах с несколькими ОС (через гипервизор типа 1) на 32- и 64-разрядных процессорах.

VxWorks поставляется с ядром, промежуточным программным обеспечением, пакетами поддержки плат, пакетом разработки Wind River Workbench и дополнительными сторонними программными и аппаратными технологиями. В своем последнем выпуске, VxWorks 7, ОСРВ была переработана для модульности и возможности обновления, поэтому ядро ​​ОС отделено от промежуточного программного обеспечения, приложений и других пакетов. Масштабируемость, безопасность, безопасность, возможности подключения и графика были улучшены для удовлетворения потребностей Интернета вещей (IoT).

СОДЕРЖАНИЕ

  • 1 История
  • 2 Обзор платформы
  • 3 особенности
  • 4 Аппаратная поддержка
  • 5 Среда разработки
  • 6 Известные применения
    • 6.1 Аэрокосмическая промышленность и оборона
    • 6.2 Автомобильная промышленность
    • 6.3 Бытовая электроника
    • 6.4 Промышленное
    • 6.5 Медицинский
    • 6.6 Сетевая и коммуникационная инфраструктура
  • 7 уязвимости TCP и исправления CVE
  • 8 Хранение устаревших данных
  • 9 ссылки
  • 10 Внешние ссылки

История

VxWorks начался в конце 1980-х как набор усовершенствований простой RTOS под названием VRTX, продаваемой Ready Systems (ставшей продуктом Mentor Graphics в 1995 году). Wind River приобрела права на распространение VRTX и значительно улучшила его, добавив, помимо прочего, файловую систему и интегрированную среду разработки. В 1987 году, предвидя прекращение действия своего торгового посреднического контракта с Ready Systems, Wind River разработала собственное ядро ​​для замены VRTX в VxWorks.

Опубликованный в 2003 г. с авторским правом Wind River, «Концепции реального времени для встроенных систем» описывает среду разработки, настройки времени выполнения и семейства системных вызовов ОСРВ. Написанное сотрудниками Wind River с предисловием Джерри Фиддлера, председателя и соучредителя Wind River, учебник представляет собой отличное руководство по ОСРВ. (Однако он не заменяет документацию Wind River, которая может понадобиться практикующим инженерам.)

Ключевые вехи VxWorks:

  • 1980-е: VxWorks добавляет поддержку 32-битных процессоров.
  • 1990-е: VxWorks 5 становится первой ОСРВ с сетевым стеком.
  • 2000-е: VxWorks 6 поддерживает SMP и добавляет производные отраслевые платформы.
  • 2010-е: VxWorks добавляет поддержку 64-битной обработки и представляет VxWorks 7 для IoT в 2016 году.
  • 2020-е: VxWorks продолжает обновлять и добавлять поддержку, включая питание посадочного модуля Mars 2020 [2]

Обзор платформы

VxWorks поддерживает архитектуру Intel, архитектуру Power и архитектуры ARM. ОСРВ может использоваться в многоядерной асимметричной многопроцессорной обработке (AMP), симметричной многопроцессорной обработке (SMP), а также в смешанных режимах и мульти-ОС (через гипервизор типа 1) на 32- и 64-разрядных процессорах.

VxWorks состоит из набора компонентов среды выполнения и инструментов разработки. Компоненты времени выполнения - это операционная система (UP и SMP; 32- и 64-разрядная), программное обеспечение для поддержки приложений (файловая система, основной сетевой стек, стек USB и межпроцессное взаимодействие) и аппаратная поддержка (адаптер архитектуры, поддержка процессора. библиотеки, библиотеки драйверов устройств и пакетов поддержки платы). Основные инструменты разработки VxWorks - это компиляторы, такие как Diab, GNU и Intel C ++ Compiler (ICC), а также их инструменты сборки и настройки. Система также включает инструменты повышения производительности, такие как набор средств разработки Workbench и инструменты Intel, а также инструменты поддержки разработки для отслеживания активов и поддержки хоста.

Платформа представляет собой модульную открытую систему, не зависящую от производителя, которая поддерживает ряд стороннего программного и аппаратного обеспечения. Ядро ОС отделено от промежуточного программного обеспечения, приложений и других пакетов, что упрощает исправление ошибок и тестирование новых функций. Реализация многоуровневой системы сборки исходного кода позволяет одновременно устанавливать несколько версий любого стека, поэтому разработчики могут выбрать, какая версия любого набора функций должна быть включена в библиотеки ядра VxWorks.

Дополнительная передовая технология для VxWorks предоставляет дополнительные технологические возможности, такие как:

  • Расширенные функции безопасности для защиты устройств и данных, находящихся в Интернете вещей (IoT) и перемещающихся по нему
  • Расширенное безопасное разбиение на разделы для надежной консолидации приложений
  • Расширенная визуальная пограничная аналитика в реальном времени, позволяющая автономно реагировать на устройства на базе VxWorks в реальном времени без задержек
  • Оптимизированный встроенный механизм выполнения Java, позволяющий развертывать приложения Java
  • Возможность виртуализации с помощью встроенного гипервизора реального времени типа 1

Функции

Список некоторых функций ОС:

  • Многозадачное ядро с упреждающим и циклическим планированием и быстрой реакцией на прерывания
  • Родная 64-битная операционная система (поддерживается только одна 64-битная архитектура: x86-64 ). Модель данных: LP64.
  • Приложения пользовательского режима («Процессы реального времени» или RTP) изолированы от других приложений пользовательского режима, а также от ядра с помощью механизмов защиты памяти.
  • Поддержка многопроцессорной обработки SMP, AMP и смешанного режима
  • Фреймворк обработки ошибок
  • Bluetooth, USB, протоколы CAN, Firewire IEEE 1394, BLE, L2CAP, стек Continua, профиль исправного устройства
  • Двоичные, счетные и взаимоисключающие семафоры с наследованием приоритета
  • Локальные и распределенные очереди сообщений
  • Сертифицированное соответствие POSIX PSE52 в среде выполнения в пользовательском режиме
  • Файловые системы : файловая система высокой надежности (HRFS), файловая система на основе FAT (DOSFS), сетевая файловая система (NFS) и TFFS
  • Двухрежимный сетевой стек IPv6 с сертификацией IPv6 Ready Logo
  • Защита памяти, включая процессы в реальном времени (RTP), обнаружение ошибок и создание отчетов, а также IPC
  • Обмен сообщениями с несколькими ОС с использованием TIPC и Wind River с несколькими ОС IPC
  • Символьная отладка

В марте 2014 года Wind River представила VxWorks 7, в котором особое внимание уделяется масштабируемости, безопасности, безопасности, возможности подключения, графике и виртуализации. Ниже перечислены некоторые обновления выпуска 7. Более подробную информацию можно найти на веб-сайте Wind Rivers VxWorks.

  • Модульная, компонентная архитектура с использованием многоуровневой системы сборки с возможностью независимого обновления каждого уровня кода.
  • Микроядро VxWorks (полная ОСРВ, размер которой может составлять всего 20 КБ)
  • Функции безопасности, такие как модули с цифровой подписью (X.509), шифрование, управление паролями, возможность добавлять / удалять пользователей во время выполнения
  • Алгоритм хеширования SHA-256 в качестве алгоритма хеширования паролей по умолчанию
  • Человеко-машинный интерфейс с векторной графикой и пользовательский интерфейс (UI) Tilcon
  • Графический пользовательский интерфейс (GUI): стек OpenVG, Open GL, Tilcon UI, драйвер буфера кадров, интерфейс разработчика EV
  • Обновленные интерфейсы конфигурации для проектов VxWorks Source Build VSB и VxWorks Image Projects.
  • Единый контроль аутентификации, используемый для демонов Telnet, SSH, FTP и rlogin
  • Связь со стеками протоколов Bluetooth и SocketCAN
  • Включение файловой системы MIPC (MFS) и сетевого устройства MIPC (MND)
  • Сетевые функции с 64-битной поддержкой, включая Wind River MACsec, реализацию IEEE 802.1A в Wind River, протокол точка-точка (PPP) через L2TP, PPP через виртуальную локальную сеть (VLAN) и безопасное хранилище ключей Diameter
  • Новая интегрированная среда разработки Wind River Workbench 4 для VxWorks 7 с новыми инструментами системного анализа
  • Компилятор Wind River Diab 5.9.4; Компилятор Wind River GNU 4.8; Intel C ++ Compiler 14 и Intel Integrated Performance Primitives (IPP) 8

Аппаратная поддержка

VxWorks был перенесен на ряд платформ и теперь работает практически на любом современном ЦП, который используется на рынке встраиваемых систем. Сюда входят семейство Intel x86 (включая Intel Quark SoC), MIPS, PowerPCBAE RAD), Freescale ColdFire, Intel i960, SPARC, Fujitsu FR-V, SH-4 и родственное семейство ARM, StrongARM и xScale. ЦП. VxWorks предоставляет стандартный интерфейс пакета поддержки плат (BSP) между всем поддерживаемым оборудованием и ОС. Комплект разработчика Wind River BSP предоставляет общий интерфейс прикладного программирования (API) и стабильную среду для разработки операционных систем в реальном времени. VxWorks поддерживается популярными библиотеками SSL / TLS, такими как wolfSSL.

Среда разработки

Как это часто бывает при разработке встроенных систем, с VxWorks используется кросс-компиляция. Разработка ведется на «хост-системе», где может использоваться интегрированная среда разработки (IDE), включая редактор, набор инструментов компилятора, отладчик и эмулятор. Затем программное обеспечение компилируется для работы в «целевой» системе. Это позволяет разработчику работать с мощными инструментами разработки, ориентируясь на более ограниченное оборудование. VxWorks использует следующие хост-среды и целевые аппаратные архитектуры:

Поддерживаемые целевые архитектуры и семейства процессоров

VxWorks поддерживает следующие целевые архитектуры:

  • РУКА
  • Архитектура Intel
  • Архитектура питания
  • Архитектура RISC-V

Последние версии целевой архитектуры, процессоров и пакетов поддержки плат можно найти на VxWorks Marketplace: https://marketplace.windriver.com/index.php?bspamp;on=locateamp;type=platform

IDE Workbench на основе Eclipse, поставляемая с VxWorks, используется для настройки, анализа, оптимизации и отладки разрабатываемой системы на основе VxWorks. Торнадо IDE был использован для VxWorks 5.x и был заменен на Eclipse, основанное Workbench IDE для VxWorks 6.x. и позже. Workbench также является IDE для линеек продуктов Wind River Linux, On-Chip Debugging и Wind River Diab Compiler. VxWorks 7 использует Wind River Workbench 4, который обновляет базу Eclipse 4, обеспечивая полную поддержку подключаемых модулей сторонних производителей и улучшения удобства использования.

Wind River Simics - это автономный инструмент моделирования, совместимый с VxWorks. Он имитирует полную целевую систему (аппаратное и программное обеспечение) для создания общей платформы для разработки программного обеспечения. Несколько разработчиков могут совместно использовать всю виртуальную систему и все ее состояние, включая историю выполнения. Simics обеспечивает раннюю и непрерывную интеграцию системы и более быстрое создание прототипов за счет использования виртуальных прототипов вместо физических.

Известные применения

Mars Science Laboratory Curiosity марсоход использует VxWorks. ASIMO Робот использует VxWorks. AgustaWestland Project Zero использует VxWorks. Mars Reconnaissance Orbiter использует VxWorks. Космический корабль Clementine использовал VxWorks.

VxWorks используется продуктами в широком спектре областей рынка: аэрокосмической и оборонной, автомобильной, промышленной, такой как роботы, бытовая электроника, медицина и сети. Некоторые известные продукты также используют VxWorks в качестве встроенной операционной системы.

Аэрокосмическая промышленность и оборона

Космический корабль

Самолет

Космические телескопы
Другие

Автомобильная промышленность

  • Системы распознавания изображений Toshiba серии TMPV75 для передовых систем помощи водителю (ADAS)
  • Телеметрическая система для гоночных автомобилей Bosch Motor Sports
  • Система Hyundai Mobis IVI
  • Регистратор телеметрии Magneti Marelli и информационно-развлекательная система, совместимая с GENIVI®
  • Система BMW iDrive после 2008 г.
  • Автомобильные навигационные системы Siemens VDO
  • Большинство электронных блоков управления грузовиков Renault Trucks T, K и C.
  • Европейские навигационные системы Volkswagen RNS 510.

Бытовая электроника

Промышленные

Промышленные роботы
Испытания и измерения
Транспорт
Контроллеры
  • Система управления Bachmann M1
  • Система Invensys Foxboro PAC
  • Контроллеры National Instruments CompactRIO 901x, 902x 907x
  • Система экспериментальной физики и промышленного управления (EPICS)
  • Промышленные системы контроля затяжки Bosch Rexroth
  • Контроллер лифта MCE iBox
  • Промышленный контроллер Schneider Electric
Системы хранения
  • Внешние RAID- контроллеры, разработанные LSI Corporation / Engenio до 2011 года, теперь разработаны NetApp. И используется в массивах классов RDAC в качестве массивов NetApp E / EF Series и OEM.
  • Семейство унифицированных массивов хранения данных Fujitsu ETERNUS DX S3
Визуализация
  • Фотокопировальные аппараты на базе Toshiba eBridge
Другие
  • Полноразмерная и легкая консоль GrandMA от MA Lighting

Медицинский

Сетевая и коммуникационная инфраструктура

  • Устройства сетевой безопасности Arkoon
  • Ubee Interactive «s AirwalK EdgePoint
  • Платы процессоров Kontron ACTA
  • QQSG от QQTechnologies
  • Значительная часть телекоммуникационного оборудования Huawei использует VxWorks.
  • Продукты BroadLight для GPON / PON
  • InterSKY компании Shiron Satellite Communications
  • SkyGateway, SkyExtender и SkyControl от Sky Pilot
  • EtherRaptor-1010 от Raptor Network Technology
  • Маршрутизаторы CPG-3000 и CPX-5000 от Siemens
  • Nokia Solutions and Networks Серия продуктов для микроволновой техники FlexiPacket
  • Серия пограничных контроллеров сеансов Acme Packet Net-Net
  • Настольные IP-телефоны Alcatel-Lucent IP Touch 40x8
  • Avaya ERS 8600
  • Avaya IP400 Office
  • Платформа Cisco CSS
  • Платформа Cisco ONS
  • Общий фотонный слой Ciena
  • Коммутаторы Dell PowerConnect, работающие на базе Broadcom, за исключением последней версии PCT8100, которая работает на платформе Linux.
  • Маршрутизаторы Ericsson SmartEdge (SEOS 11 работают под управлением NetBSD 3.0 и VxWorks для Broadcom BCM1480 версии 5.5.1 ядра версии 2.6)
  • Сервисный процессор Hewlett Packard HP 9000 Superdome Guardian
  • Промышленный межсетевой экран Hirschmann EAGLE20
  • Спутниковые интернет-модемы HughesNet / Direcway
  • MiVoice Business компании Mitel Networks (ранее Mitel Communications Director (MCD)), 3300 медиашлюзов ICP и SX-200 и SX-200 ICP.
  • Настольная IP-система Motorola Solutions MCD5000
  • Кабельный модем Motorola SB5100
  • Кабельное головное оборудование Motorola, включая линии SEM, NC, OM и другие линии
  • УАТС Nortel CS1000 (ранее Nortel Meridian 1 (опция 11C, опция 61C, опция 81C)
  • Паспорт Nortel
  • Коммутаторы Radware OnDemand
  • УАТС серии Samsung DCS и OfficeServ
  • Межсетевые экраны SonicWALL
  • Спутниковый телефон Thuraya SO-2510 и модуль ThurayaModule
  • Оборудование связи Radvision 3G
  • Телефонные системы 3com NBX
  • Системы доступа Zhone Technologies
  • Система Oracle EAGLE STP

Уязвимость TCP и исправления CVE

По состоянию на июль 2019 года в документе, опубликованном Armis, выявлено 11 критических уязвимостей, включая удаленное выполнение кода, отказ в обслуживании, утечки информации и логические ошибки, затрагивающие более двух миллиардов устройств, использующих VxWorks RTOS. Полученные результаты значительны, поскольку эта система используется довольно большим количеством критически важных продуктов. Это видео на YouTube от Армиса показывает, как злоумышленник может туннелировать во внутреннюю сеть, используя уязвимость, и взламывать принтеры, ноутбуки и любые другие подключенные устройства. Уязвимость также может обходить брандмауэры.

Информацию и патчи для всех версий VxWorks, подверженных уязвимости Urgent / 11, можно получить в Wind River.

Хранение устаревших данных

Операционная система Wind River VxWorks используется на самолетах Boeing 787-8, 787-9 и 787-10. Начиная со 2 апреля 2020 года Федеральное управление гражданской авиации США требует, чтобы операционная система перезагружалась или включалась и выключалась каждые пятьдесят один (51) день. Причина, по которой требуется периодическая перезагрузка общей базовой системы (CCS), заключается в том, что ее отказ при постоянном питании может привести к потере проверки срока службы сообщений общей сети передачи данных (CDN), которая отфильтровывает устаревшие данные с основных дисплеев управления полетом. Из директивы FAA по воздуху: «Потенциальная потеря функции контроля устаревших данных CCS при непрерывном включении в течение 51 дня, если не будет устранена, может привести к ошибочной маршрутизации критически важных для полета данных и отображению их как достоверных данных, что может снизить способность летного экипажа поддерживать безопасный полет и посадку самолета ».

использованная литература

внешние ссылки

Последняя правка сделана 2023-04-22 04:18:48
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте